PDF版本下载:Ai RL4260光源深度评测

评测环境：

评测产品参数：

评测内容： 

(一)产品外观

                图1                       图2                        图3

概述：这次拿到的产品都是2005年前生产的样品，图1为Ai的环形白光，图2为Ai的环形红光，
图3为随光源一起送来的台湾产电源，非Ai光源原配。这2个光源都经过多次使用，外部已多处磨损，但通电后可以正常工作。未开启电源时从外观上无法看出白色光源LED颗粒的排列方式，而红色LED光源的漫反射层相对比较透明，可以看到里面的LED颗粒。在拿到这款产品前我们早就风闻
Ai公司在光源制造中使用了“SignaTech”数控电源技术，该技术有两大特点：1)根据光源头自动配置；2)具有记忆功能。但是非常遗憾， Ai深圳光源实验室的大部分光源及电源都拿去参展，笔者没能亲身实践。因为使用的是非原配电源，光源亮度的调节通过接线柱旁的电位器进行调整，不易控制分档。安装时感觉光源的线缆比较僵硬。

(二)光源照明直观图

                                  图4A
                                

                                       图4B

从图4A有漫反射板Ai光源颗粒发光直观图及图4B没有漫反射板Ai光源颗粒发光直观图中可以看出白色光源使用4组共4×15个两圈LED颗粒构成，图中4A中显示的4个黑色圆孔用于固定外层的漫反射板。此外，各LED的间距不完全一致，颗粒颜色略有不同。这里我们针对这两点给读者做特别说明：

                                     图5

1.Ai的LED光源采用了独特的一种名为Evenlite的光轴对准技术。一般情况下我们在焊接LED时都是按照LED的管脚来定位的，也就是说假定LED的封装是非常完美的，机械轴和光轴是重合的，但事实上却不尽如此。Ai在对LED颗粒进行焊接时，实测每个LED颗粒的光轴，完全按照光轴来焊接，从根本上解决了这个问题。见图5：Ai公司开发并取得专利的Evenlite对准技术可以使按位置设计出的LED光源发出均匀的光。采用Evenlite对准技术的光源可以用较少的LED，获得亮度较强的光源。且工作时，热量少，光源的寿命得到延长。最突出一个案例就是，宽幅照射时如超过100mm时，采用普通的条形灯会出现一个现象，离光源近的亮，离光源远的暗，原因是中心和边缘的光路长短不一样。而采用Evenlite的光轴对准技术，就可以让负责中心照明的LED角度小，光线更集中，能照射到更远，相反负责边缘照明的LED角度大，光线更分散，这样一来，整体的光照均匀性从根本上解决了。

图14是光源运行3min内色温和照度的变化曲线，总体上看该光源的色温与照度随时间呈上升趋势，说明光源从启动至正常运行需要一定的稳定时间。曲线小范围的高低变化与电源的稳定性有关。因监测时间较短，有待长时间观察才能得出更为准确的结论。

2.红光光谱数据

             图15                             图16

图15是Ai红光色品图，图16是Ai红光光谱图，在色品图中被测红光x=0.710，y=0.285，z=0.004，为红色，从光谱图中也可以看出Ai光源的单色性较佳，这款光源的色温为5859.4Kelvin，中心波长为656.56nm，峰值波长为656.60nm，照度为2178.8Lux，应该没有工作在最亮的工作状态中。

总结：

我们先简要介绍一下Ai公司：美国Advanced illumination公司(简称Ai)位于佛蒙特州
(Vermont)，专注制造各种LED照明光源。从90年开始，Ai公司就开始在机器视觉工业中开发可靠高效的LED光源，93年正式成立LED光源设计制造公司。Ai光源在世界机器视觉领域有着非常好的声誉—产品线齐全，质量可靠，是世界上知名的几家LED光源制造商之一。

通过翻看Ai的产品手册，我们发现Ai 绝大多数光源采用的是￠5mm的LED，一般情况下，采用￠5mm LED相比￠3mm LED光源具有功率大、亮度高、排列稀、工作时散热好等特点，光源的寿命能较好的得到保证。此次评测中电源并非原配电源，因此无法对亮度进行详细评测。Ai 光源采用Evenlite对准技术保证其均匀性，我们在前面对Evenlite技术进行了介绍，见图5，对比图4的颗粒发光采样上直观看到的Ai的光源颗粒焊接排列并不像其它光源那样整齐。对比图6和图10（即有漫反射层和没有漫反射层）后的亮度效果图，我们可以对这个技术有了一个形象的认识。Ai提供厚的漫反射板与均化器给用户选用，Ai原装光源不配漫反射板与均化器。漫反射板在保证光源亮度的均匀性上有一定的作用，但是它大大的削弱光源的亮度。这点我们通过图6、7与图10、11的对比可以看出。在白光光谱分析中，我们得出该光源对应的颜色相对于中心点而言有点偏洋红，色温为6295.7Kelvin。Ai中国深圳光源实验室给出的答复是：因为白光光谱范围原因，这属于正常。这次评测采用的是一款使用3年多将近4年的光源，我们期待在下次光源的老化测试时能使用一款全新的Ai光源，通过我们长达一年期的工作状态监测，能更多、更深的为读者提供Ai光源的绝密信息！

2.我们从上幅光源照明效果直观图上可以看出，Ai的白光照明颗粒颜色并非都是白色，部分

颗粒为浅黄色、部分颗粒为淡蓝色。这是因为白光光谱范围比其它颜色要广，因此从肉眼看

去有些颗粒的颜色并不是纯白色，但是只要是在白光光谱范围内的颗粒都可视为白光。

(三）亮度分布与灰度分布

                 图6                                   图7

图6是白色光源照亮区域的亮度分布三维示意图与中心区域灰度分布直方图，水平的两个轴为图像长与宽，高度轴为图像对应坐标的灰度值，该图呈弧面状说明光源亮度从中央至边缘处存在一定的降低。计算分析得中心圆形区域的平均灰度为75.5469，样本标准方差为2.8736。从灰度分布直方图也可以看出该光源的照亮区在相机中成像后的灰度值主要在70~80之间。

（四）漫反射层

打开白色光源表面的漫反射层可以直接看到光源里的LED颗粒，图8为白色光源的漫反层结构图，可以看出这款光源的漫反射是两层不同材料的薄层组成的。红色光源的漫反射层只有一层，透明度比较高，提高了光的通过效率。图9上面的圈是红色光源的漫反射层，下面的两个圈是白色光源的漫反射层。

               图8                                  图9

图10、图11是白色光源去掉漫反射层的亮度效果图，与之前加装漫反射层的效果图对比，可以看出AI的漫反射层在匀化光源亮度方面作用显著。

                图10                                 图11

另外，根据Ai光源提供的官方宣传资料，我们知道Ai的光源与其它光源在材料上有所不同，Ai所有的光源从基板到外壳使用的都是金属材料。具备散热好、受热后基板不变形、防震等特点。但是此次评测没有得到Ai公司可以对光源进行破坏性测试的授权，因此无法对Ai光源进行拆解给读者展示内部结构并对Ai公司官方宣传的特点进一步的评测。

（五）光谱分析

1.白光光谱数据

              图12                            图13

图12为该光源的CIE1931标准色品图，图13为该款光源的发光光谱图，光源光谱对应点为：
x=0.318，y=0.316，z=0.366，对应的颜色相对于中心点而言有点偏洋红，色温为6295.7Kelvin。从发光光谱图中可以看出光源的中心波长为463.93nm，峰值波长为462.51nm。另外该光源在标准工作距离正常工作时中心位置的照度为1459.8lux。

                                  图14

 

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